Denne artikkelen diskuterer hovedsakelig varmebestandigheten til polypropylenark. Spesifikt vil den analysere de grunnleggende temperaturparametrene til materialet, stabiliteten i miljø med høyt temperatur, seighetskarakteristikkene under lave temperaturforhold og forbedring av ytelsen gjennom modifisering. Samtidig vil det bli sammenlignet med vanlige plastmaterialer som PVC og PET. Ved å observere de strukturelle forskjellene på molekylært nivå og anvendelseseffektene av forbedringsmetodene, er det gitt et referansebasis for å velge passende materialer i faktisk produksjon.
Hva er den spesifikke varmemotstanden til PP -ark? Hva er den høyeste temperaturen som kan tolereres?
1. Grunnleggende temperaturparametere
· Varmedeformasjonstemperatur (HDT): I henhold til teststandarden ASTM D648 er verdien målt under en belastning på 0. 46MPa mellom 80-120 grad
· Meltepunktytelse: Den kritiske punkttemperaturen som materialet endres fra fast til smelting er omtrent 160-170 grad
· Ved faktisk bruk skal det bemerkes at når det gjelder kortvarig varmebestandighet, for eksempel termoforming eller mikrobølgeovn, skal maksimumstemperaturen ikke overstige 120 grader. Hvis det brukes i lang tid, for eksempel innvendige deler av biler eller husholdningsapparat, anbefales det å kontrollere temperaturen under 80 grader
2. Nøkkelfaktorer som påvirker temperaturområdet
· For eksempel, for materialer som homopolymer PP, på grunn av dens høye krystallinitet, kan varmedeformasjonstemperaturen nå 110-120 grad, men det er et problem at det er lett å bli sprøtt i et miljø med lav temperatur. Situasjonen til Copolymer PP er annerledes. På grunn av tilsetning av monomerkomponenter som etylen eller buten, selv om varmedeformasjonstemperaturen vil falle til området 80-100}, er seigheten av materialet blitt forbedret.
· Krystallinitetsindeksen trenger spesiell forklaring. Generelt sett, jo høyere krystallinitet, jo bedre er varmemotstanden til materialet, men tvert imot, det er lett å sprø sprekker i miljø med lav temperatur. For eksempel kan den sprø temperaturen på homopolymer PP være så lav som minus 30 grader, noe som bør være spesielt oppmerksom på i praktiske anvendelser.
Vil PP -ark deformere eller frigjøre skadelige stoffer i miljø med høyt temperatur?
1. Årsaker til morfologiske endringer ved høy temperatur
· Mykning av mykgjørende fenomen: Når temperaturen overstiger varmedeformasjonstemperaturen (HDT), vil materialet myke opp og endre seg i størrelse. For eksempel, i den termoformende formen, kan krympingshastigheten øke sammenlignet med normal temperatur.
· Skader på molekylstruktur: Hvis det er i et miljø med høyt temperatur over 170 grader i lang tid, vil hovedkjedestrukturen bryte, og mekaniske ytelsesindikatorer som strekkfasthet vil bli betydelig forverret.
2. Mulighet for skadelig rusutgivelse
· Materiellkrav til matkvalitet: PP-materialer som brukes til matemballasje må passere FDA-matsikkerhetsstandarden (spesifikt standardnummer er 21 CFR 177.1520), og myknere eller bisfenol A kan ikke legges til under produksjonen, så skadelige komponenter er ikke lett å presipitere selv i miljøer med høy temperatur.
· Industrielle materialrisikoer: Noen industrielle produkter vil legge til tilsetningsstoffer som tungmetallstabilisatorer for å forbedre ytelsen. Det er spesielt viktig å merke seg at disse tilsetningsstoffene kan volatilisere organiske forbindelser som benzen i arbeidsmiljøer med høy temperatur.
3. Analyse av responsmetoder
· Forbedret formel: For eksempel, tilsetning av hindrede fenolantioksidanter til råvarene, kan tilsetningsstoffer som Irganox 1010 bremse aldring av materialet.
· Testing og verifisering: Det er nødvendig å bruke den termiske nedbrytningstestmetoden som brukes i laboratoriet (for eksempel termogravimetrisk analyse) for å se på stabilitetsdataene til materialet ved høy temperatur, slik at sikkert temperaturområde under faktisk bruk kan bestemmes.
Hva er den lave temperaturmotstanden til PP -arket? Vil det bli sprøtt ved lave temperaturer?
Når det gjelder det tredje spørsmålet, vil ytelsen til PP -materialer i miljøer med lav temperatur, spesifikt, om materialet vil ha sprø sprekkproblemer under kalde forhold. Vi kan analysere det fra perspektivet til materielle egenskaper. For eksempel, når temperaturen synker til et visst kritisk punkt, vil dette plastproduktet faktisk produsere fysiske eiendomsendringer.
La oss først snakke om situasjonen der materialet blir sprøtt ved lave temperaturer. Homopolymer PP -materialer begynner vanligvis å sprø i minus 20 grader til minus 30 grader, mens den kopolymeriserte modifiserte typen kan redusere den sprø temperaturen til omtrent 40 grader. Dette er hovedsakelig fordi monomerkomponenter som etylen eller buten tilsettes under produksjonsprosessen, noe som endrer temperaturen som den indre strukturen til materialet endres. Enkelt sagt, lav temperatur gjør aktiviteten til molekylkjeden verre, og duktiliteten til materialet avtar deretter, og det er lett å bryte når du møter ytre kraftpåvirkning.
Når det gjelder å forbedre seighet med lav temperatur, er det for øyeblikket to ideer om hovedforbedring. Den første er å bruke en kopolymerisasjonsprosess, for eksempel tilfeldig kopolymerisering av propylen og etylen, slik at den resulterende materialstrukturen er løsere, som ofte blir referert til som RPC -materiale i bransjen. Det andre er å tilsette herdende ingredienser, for eksempel EPDM eller polyolefinelastomer i elastomermaterialer. Disse tilsetningsstoffene vil danne en mikrostruktur som ligner fordelingen av øyer i matrisen. I tillegg kan nanoskala kalsiumkarbonatpulver eller montmorillonittpartikler tilsettes for å forbedre materialets påvirkningsmotstand gjennom fysisk virkning.
Når det gjelder faktiske applikasjonsscenarier, for eksempel, må matemballasjebokser som må lagres i frysere i lang tid garantert være tilstrekkelig motstandsdyktig mot å falle i et miljø med minus 18 grader for å unngå skade under transport. Det er også deler som bilstøftere produsert i Nord-Europa, som må verifiseres ved spesielle effektprøver med lav temperatur for å verifisere påliteligheten, som er den konvensjonelle kvalitetsinspeksjonsprosessen i bransjen.
Hvordan forbedre temperaturmotstanden til PP -ark gjennom modifisering eller tilsetningsstoffer?
1. Kjemisk modifisering
Når det gjelder kjemisk modifisering, kan det oppnås hovedsakelig ved å justere andelen ingredienser i materialformelen. For eksempel er kopolymerisasjonsmodifisering, spesifikt, å justere blandingsforholdet mellom propylen og etylen- eller butensmonomerer, slik at materialet kan opprettholde sin egen fleksibilitet samtidig som den sikrer den høye temperaturmotstanden. En annen metode er tverrbindingsmodifisering, som er å danne en tredimensjonal nettverksstruktur av materialet gjennom peroksydinitiatorer, for eksempel DCP. Denne metoden kan forbedre den strukturelle stabiliteten til materialet under høye temperaturforhold betydelig.
2. Fysisk modifisering
Det er to hovedtyper av fysisk modifisering. Fyllingsmodifisering er mer vanlig, for eksempel tilsetning av forsterkende materialer som glassfiber eller karbonfiber til materialet. Eksperimentelle data viser at dette kan øke varmedeformasjonstemperaturen (HDT) av materialet med omtrent 20 til 30 grader Celsius. En annen metode er å fremstille et sammensatt materiale av PP og Nanoclay. Karakteristikken for dette materialet er at dens indre lagdelte struktur effektivt kan hindre bevegelsen av molekylkjeder når de blir oppvarmet, og dermed oppnå effekten av å øke temperaturmotstanden.
3. Tillegg av tilsetningsstoffer
Når det gjelder additiv tilsetning, er bruk av antioksidanter mer kritisk. For eksempel er en vanlig modell Irganox 1076, en antioksidant, hvis hovedfunksjon er å forhindre at materialet gjennomgår oksidative nedbrytningsreaksjoner under miljøer med høy temperatur. Når det gjelder kjernefysisk midler, kan stoffer som talkumspulver fremme dannelsen av en mer vanlig krystallinsk struktur inne i materialet. Økningen i krystallinitet fører direkte til en økning i hDT -indeksen for varmedeformasjonstemperatur (HDT).
Hva er fordelene og ulempene med PP -arkets varmebestandighet sammenlignet med andre plastark som PVC og PET?
1. sammenlignet med PVC -materialer
· Fordelene kan forstås som følger:
For eksempel presterer PP -materialer bedre i miljøer med høy temperatur, for eksempel å være stabile i området 80 til 120 grader, mens PVC kan begynne å deformere over 60 grader. I tillegg frigjøres ingen klorholdige stoffer under produksjonsprosessen, og det produseres mindre skadelige gasser under forbrenning.
· De viktigste manglene er:
Gjennomsiktigheten er faktisk litt verre, akkurat som den frostede glasseffekten vi ofte ser (Haze overstiger 10%), mens PVC kan oppnå en klarhet nær glasset. Når du møter olje eller kjemiske løsningsmidler, har PP -materialer en svakere toleranse.
2. La oss se på situasjonen til kjæledyrmaterialer
· De mer fremtredende fordelene er:
Produksjonskostnaden er omtrent 3 0% lavere, for eksempel omtrent 0,6 yuan billigere per kilo. Behandlingen og støpingen krever ikke for høy temperatur, og termoplastisk støping kan oppnås på rundt 120 grader, noe som sparer mye energi sammenlignet med de 200 grader som kreves av PET.
· Men manglene som må bemerkes er:
Under ekstreme høye temperaturforhold er det fremdeles ikke så pålitelig som PET (for eksempel kan PET tåle en høy temperatur på 200 grader), og dens mekaniske styrke er også litt dårligere, for eksempel er strekkfastheten omtrent 20MPa lavere enn PET.
3. Valgregler i praktiske applikasjoner
For scener som daglige matemballasjebokser og bilinnredningsdeler som krever en temperatur på ikke mer enn 120 grader, er det mer kostnadseffektivt å bruke PP-materialer. PVC er mer egnet for anledninger som krever korrosjonsbeskyttelse, for eksempel kloakkrør eller kabelhylser. Når det gjelder drikkeflasker som må tåle sterilisering av høy temperatur, eller lunsjbokser for varm suppe, vil de i utgangspunktet velge kjæledyrmaterialer med sterkere temperaturmotstand.
